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  • 1. (2020·新高考Ⅰ) 某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板,两板间电压为U,Q板为记录板,分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、Ⅱ两部分,M、N、P、Q所在平面相互平行,a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所在直线为z轴, 向右为正方向,取z轴与Q板的交点O为坐标原点,以平行于Q板水平向里为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从a孔飘入电场(初速度视为零),经b孔进入磁场,过P面上的c点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板Q上。不计粒子重力。

    1. (1) 求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c点到z轴的距离L;
    2. (2) 求粒子打到记录板上位置的x坐标;
    3. (3) 求粒子打到记录板上位置的y坐标(用R、d表示);
    4. (4) 如图乙所示,在记录板上得到三个点s1、s2、s3 , 若这三个点是质子 、氚核 、氦核 的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。

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